結(jié)構(gòu)工程師與施工配合要點(diǎn)

結(jié)構(gòu)工程師與施工配合要點(diǎn)

在工程項(xiàng)目土建施工階段，結(jié)構(gòu)工程師是設(shè)計(jì)單位配合施工的主要實(shí)施者。

以下為結(jié)構(gòu)工程師配合施工的9個(gè)典型案例供學(xué)習(xí)參考。

L設(shè)計(jì)交底

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交底不能只拿著結(jié)構(gòu)總說(shuō)明照本宣科,應(yīng)該有針對(duì)性地向施工單位

重點(diǎn)解釋結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)意圖及新技術(shù)、新材料、新工藝的施工注意事項(xiàng)。

例1某地下室長(zhǎng)94.5m,寬72.5m,底板、頂板和側(cè)壁均采用膨脹混凝

土作為應(yīng)對(duì)超長(zhǎng)地下室混凝土收縮開(kāi)裂的技術(shù)措施，其中底板采用連續(xù)式膨脹加

強(qiáng)帶，但完工后出現(xiàn)比較嚴(yán)重的滲漏。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，實(shí)際施工沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求連

續(xù)澆搗膨脹混凝土,而是采用后澆式膨脹加強(qiáng)帶施工：先澆搗膨脹加強(qiáng)帶以外的

膨脹混凝土，隔數(shù)天后再澆搗膨脹加強(qiáng)帶，而且沒(méi)有在兩者之間施工縫處設(shè)置

鋼板止水帶。

混凝土的膨脹只有在限制條件下才能產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，該工程沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求

連續(xù)澆搗膨脹混凝土，先澆搗的大面積底板混凝土，由于缺少了相鄰單元的約束

而在一定程度上可以自由膨脹，預(yù)壓應(yīng)力的效果大打折扣，而且留下了施工縫；

澆搗膨脹加強(qiáng)帶時(shí)又麻痹大意、馬虎處理，沒(méi)有按后澆式膨脹加強(qiáng)帶的要求設(shè)置

鋼板止水帶,終于留下了滲漏的后患。事故的直接原因是施工單位沒(méi)有執(zhí)行設(shè)計(jì)

要求，間接原因可能是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)交底時(shí)沒(méi)有強(qiáng)調(diào)連續(xù)澆搗的重要性。

例2:在某工程結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層（圖1）中，3C軸處梁懸挑達(dá)3.5m,為了滿足

建筑的凈空要求，在該挑梁的端部增設(shè)了連接柱，形成懸臂空腹桁架，有效地減

少了結(jié)構(gòu)高度、增加剛度。為避免施工單位誤會(huì)此部位僅是普通的框架梁柱而疏

于控制施工荷載，在設(shè)計(jì)交底時(shí)對(duì)此做了針對(duì)性說(shuō)明，并要求"懸挑空腹桁架的

支撐系統(tǒng)必須在桁架所在的全部樓層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后方可拆除"，避

免了該部位施工荷載超出設(shè)計(jì)荷載而危及結(jié)構(gòu)安全、出現(xiàn)施工安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1某工程標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面

2、試打（壓、鉆、挖）樁和地基驗(yàn)槽

例3:湖南某住宅小區(qū)共有37棟高層住宅，其中21#樓、22#樓和23-24#

樓采用了人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)、以中風(fēng)化灰?guī)r為樁端持力層。開(kāi)工前進(jìn)行了超前

鉆補(bǔ)充勘察，發(fā)現(xiàn)與詳勘報(bào)告對(duì)地質(zhì)情況的描述出入很大,是否能按原基礎(chǔ)方案

實(shí)施存疑。為此曾在23~24#樓選2根01000樁進(jìn)行試挖，挖至超過(guò)20m仍未

到達(dá)原設(shè)計(jì)要求的中風(fēng)化巖層，施工遇到很大困難。

原設(shè)計(jì)單位曾嘗試按照補(bǔ)勘報(bào)告的設(shè)計(jì)參數(shù)將基礎(chǔ)修改為沖（鉆灌注樁,

仍以中風(fēng)化巖為持力層。施工單位在21#樓選3根e800樁試沖,結(jié)果并不成

功：3根樁在施工過(guò)程中都出現(xiàn)不同程度的塌孔現(xiàn)象，耗時(shí)7~15天才完成1根

樁,灌注樁身混凝土充盈系數(shù)達(dá)2.1~2.70有關(guān)各方對(duì)樁終孔原則、施工進(jìn)度、

工程量結(jié)算等事宜產(chǎn)生了很大的分歧，工程被迫停頓下來(lái)。

建設(shè)單位只好向外咨詢處理方案，咨詢方經(jīng)研究分析認(rèn)為補(bǔ)勘報(bào)告設(shè)計(jì)參數(shù)

偏于保守后，相應(yīng)補(bǔ)充了基樁靜載試驗(yàn)和淺層平板載荷試驗(yàn)，取得了比較準(zhǔn)確的

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)提交給原設(shè)計(jì)單位。但原設(shè)計(jì)單位認(rèn)為施工困難是施工單位的問(wèn)

題,不愿繼續(xù)跟進(jìn)。最后由咨詢方繼續(xù)基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作,23~24#樓仍采用

人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，考慮了樁側(cè)阻力對(duì)豎向抗壓承載力的貢獻(xiàn)，變更了樁端持

力層；21#樓、22#樓則充分利用了淺層地基土承載力、將原設(shè)計(jì)的沖（鉆）孔

灌注樁優(yōu)化為筏形基礎(chǔ)。通過(guò)基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)使該工程恢復(fù)正常施工。

3、對(duì)施工方案的配合

在設(shè)計(jì)階段結(jié)構(gòu)工程師的注意力往往只集中在如何滿足受力需要，到施工階

段施工單位更多的是考慮如何把施工圖的設(shè)想變成實(shí)體。兩種不同出發(fā)點(diǎn)的思路

有時(shí)難免會(huì)有沖突。對(duì)施工單位提出的施工方案，結(jié)構(gòu)工程師需要評(píng)估其結(jié)構(gòu)合

理性，既不能認(rèn)為事不關(guān)己、一推了之，又不能一味盲目遷就、遺留結(jié)構(gòu)安全隱

患。

例4圖2為某工程第5層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換梁最大截面尺寸為1950x2200,

首層至4層的層高較大。施工單位在編制轉(zhuǎn)換層高支模專項(xiàng)施工方案時(shí)發(fā)現(xiàn)最大

施工線荷載設(shè)計(jì)值達(dá)到137.6kN/m，覺(jué)得支模系統(tǒng)的施工荷載偏大，存在相當(dāng)

大的施工難度，向設(shè)計(jì)單位建議轉(zhuǎn)換梁分兩次澆筑混凝土，第一次從梁底澆筑至

離板面標(biāo)高800mm,第二次澆筑至板面,以便將高支模系統(tǒng)所需考慮的施工

荷載大致減少一半。

為了配合施工，對(duì)此進(jìn)行了專門的分析，用疊合梁的概念復(fù)核了施工階段工

況，確認(rèn)滿足要求后同意了施工單位的建議，并提出如下施工要求：

(1)兩次澆筑的界面需要作專門處理，清除干凈浮渣，用界面劑處理，植

豎向短鋼筋①16@200x200(錨入上下界面各15d)0

(2)對(duì)轉(zhuǎn)換梁第一次澆筑部分，需要留同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊，確認(rèn)強(qiáng)度

達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后方可澆筑第二層。

(3)落實(shí)措施控制大體積混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)規(guī)范要求。

注：轉(zhuǎn)換層下面各層均在結(jié)構(gòu)平面邊緣設(shè)有鋼支撐以增加其層剛度，上下層

剛度比滿足規(guī)范要求。

圖2某工程第5層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層平面

4、如何處理明顯違反設(shè)計(jì)意圖、存在嚴(yán)重安全隱患的施工操作

例5:某廠房為單層門式剛架鋼結(jié)構(gòu)，建筑面積約2600平方米，填充墻為

高10.8m,厚180mm磚砌體,設(shè)計(jì)圖紙要求"先做主體后砌筑填充墻體"，

并有鋼柱與填充墻的連接大樣。該廠房在施工過(guò)程中突然發(fā)生填充墻倒塌事故，

倒塌墻體面積約1500平方米,造成5名民工死亡,22人受傷。這是當(dāng)?shù)亟▏?guó)

以來(lái)傷亡人數(shù)最多的一次建筑工程安全事故。

事故主要原因是施工單位沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，既沒(méi)有先安裝鋼柱,

也沒(méi)有另外加墻體支撐系統(tǒng)，砌起了一幅長(zhǎng)達(dá)140m、高10.8m的大墻，而墻

體(包括構(gòu)造柱和圈梁)厚度僅180mm,穩(wěn)定性明顯不滿足要求，最終導(dǎo)致大

面積填充墻整體倒塌。

事后除施工單位、監(jiān)理單位受到相應(yīng)處罰外，設(shè)計(jì)單位、負(fù)責(zé)該工程的注冊(cè)

結(jié)構(gòu)工程師和具體設(shè)計(jì)人也受到處罰，處罰理由是：施工進(jìn)行很長(zhǎng)一段時(shí)間，設(shè)

計(jì)人也多次到現(xiàn)場(chǎng)參加驗(yàn)收并簽字，對(duì)如此明顯違反設(shè)計(jì)意圖的施工方案、存在

嚴(yán)重安全隱患的施工流程未加制止。

有鑒于此，建議結(jié)構(gòu)工程師發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重安全隱患的施工操作時(shí)要向施工單

位和監(jiān)理單位發(fā)函要求整改，并留下簽收的書面記錄，不要認(rèn)為這是多管閑事。

如遇拒絕簽收的，應(yīng)視乎問(wèn)題的嚴(yán)重程度酌情考慮向建設(shè)行政主管部門(如工程

安全監(jiān)督站等)反映匯報(bào)。

5、處理施工質(zhì)量問(wèn)題的幾個(gè)案例

例6折板樓梯在圖3(a)中的內(nèi)折角A點(diǎn)處于受拉區(qū)時(shí),為避免內(nèi)折角A

點(diǎn)處混凝土開(kāi)裂，通常需要將鋼筋斷開(kāi)。實(shí)際在實(shí)際工程中，若施工現(xiàn)場(chǎng)已按圖

3(b)所示把鋼筋連起來(lái)，結(jié)構(gòu)工程師在隱蔽驗(yàn)收時(shí)當(dāng)然可以要求按圖3(a)返工。

但對(duì)某些工期非常緊張的項(xiàng)目，死板地要求返工有時(shí)會(huì)引起施工單位甚至甲方代

表的抵觸情緒，甚至激化矛盾。在滿足負(fù)彎矩承載力要求的情況下其實(shí)可以適當(dāng)

地變通，在圖3(b)的上層鋼筋與下層鋼筋之間加設(shè)拉筋，拉筋應(yīng)能承受縱向受

拉鋼筋的合力，具體計(jì)算可參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2010)

第9.2.12條,這樣處理對(duì)工程進(jìn)度影響相對(duì)小，容易被各方接受。

(a)正常配筋

付加拉箭

(b)現(xiàn)場(chǎng)處理的配筋模式

圖3折板樓梯兩種配筋模式

例7:某工程地表以下3m左右是雜填土和粉質(zhì)黏土，3~30m左右全部是

灰色、流塑狀、高壓縮性的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，下一層土是粉質(zhì)黏土，標(biāo)貫擊數(shù)為

10擊/30cm。設(shè)計(jì)采用了勘察報(bào)告建議的水泥攪拌樁復(fù)合地基，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)12m,

施工采用三軸攪拌機(jī)。

開(kāi)始施工后施工單位反映，水泥攪拌樁打到8m左右打不下去。通過(guò)對(duì)比

鄰近工程的勘察資料，可以斷定實(shí)際地質(zhì)情況與該工程勘察報(bào)告描述相同。經(jīng)辦

的結(jié)構(gòu)工程師按8m樁長(zhǎng)復(fù)核，復(fù)合地基的地基承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求,但又

找不出原因，對(duì)如何處理更是一籌莫展。

他與筆者交流此事時(shí)，筆者提醒他：施工單位聲稱水泥攪拌樁打不下去，可

能不是技術(shù)問(wèn)題，而是因?yàn)閱蝺r(jià)太低，故意給甲方出難題，并建議他稍安勿躁、

靜觀其變，先跟現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理或甲方代表溝通摸底。后來(lái)甲方同意現(xiàn)場(chǎng)簽證增加工程,

施工單位聲稱打不下的攪拌樁又可以順利地打下去了。這個(gè)案例充分說(shuō)明，處理

施工問(wèn)題時(shí)思路要開(kāi)闊，有時(shí)候不能僅在技術(shù)的層面鉆牛角尖,還需要有一定的

情商。

例8:某廠房為鋼筋混凝土框架，2層和天面預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁跨度

16.4m,兩跨,設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度C40,采用回彈法對(duì)二層和天面預(yù)應(yīng)力混凝土框

架梁進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)有3根預(yù)應(yīng)力框架梁混凝土強(qiáng)度實(shí)測(cè)值低于設(shè)計(jì)要求，最小

值為設(shè)計(jì)單位認(rèn)為規(guī)范要求預(yù)應(yīng)力梁的最低強(qiáng)度為因?qū)崪y(cè)強(qiáng)

36.9MPa0C40,

度未達(dá)到設(shè)計(jì)值C40，必須采取補(bǔ)強(qiáng)措施。最后參建各方?jīng)Q定采用粘碳纖維布進(jìn)

行加固。

設(shè)計(jì)單位沒(méi)有很好了解規(guī)范條文，造成了不必要的加固量?；炷烈?guī)范第

4.1.3條條文說(shuō)明指出："考慮到結(jié)構(gòu)中混凝土的實(shí)體強(qiáng)度與立方體試件混凝土

強(qiáng)度之間的差異,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并參考其他國(guó)家的有關(guān)規(guī)

定，對(duì)試件混凝土強(qiáng)度的修正系數(shù)取為0.88"。混凝土強(qiáng)度等級(jí)是按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)

下立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcuk）確定，實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度結(jié)果屬于結(jié)構(gòu)中混

凝土實(shí)體強(qiáng)度，修正為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件混凝土強(qiáng)度時(shí)，可除以修正系數(shù)0.88。按

實(shí)測(cè)最小值換算成強(qiáng)度等級(jí)為可見(jiàn)該根梁雖然實(shí)測(cè)混

36.9MPa41.9MPa03

凝土強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，但即使不作加固其承載力已完全滿足要求，頂多

考慮耐久性做適當(dāng)處理即可。